Etudier l'évolution génétique d'une population

Etudier l'évolution génétique d'une population

par Emmanuelle Lebon

3. Enonce du modèle de hardy-weinberg

1. Rappels sur le génotype

2. Etude d'un exemple

4. Confronter le modèle à la réalité

1. Rappels sur le génotype

Chez les organismes diploïdes, chaque cellule contient deux lots de chromosomes portant les mêmes gènes (chromosomes homologues formant des paires). Chaque chromosome d’une paire provient d’un parent qui l’a transmis lors de la reproduction sexuée.

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1. Rappels sur le génotype

Ainsi, un individu peut posséder, pour un même gène, deux fois le même allèle (la même version du gène). On dit alors qu’il est homozygote pour ce gène. Si les deux allèles sont différents, on dit qu’il est hétérozygote pour le gène.

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1. Rappels sur le génotype

Pour un individu hétérozygote, l’allèle qui est responsable de la version du caractère exprimée au niveau de l’organisme et dit dominant, l’autre allèle étant alors récessif. Les allèles peuvent aussi être codominants et l’individu hétérozygote possédera alors des caractéristiques intermédiaires aux homozygotes dominants et récessifs.

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2. Etude d'un exemple

Dans une population de grenouilles, prenons l’exemple d’un gène pour lequel il existe deux allèles différents et qui intervient dans l’établissement de la couleur vert clair ou foncé.

2. Etude d'un exemple

Exemple d’une population de 10 grenouilles

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2. Etude d'un exemple

Tableau des fréquences allélique et génotypique

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2. Etude d'un exemple

Les caractéristiques de la structure génétique de cette population correspondent à une génération précise. On peut se demander de quelle manière cette structure génétique évolue dans le temps. La fréquence des allèles et des génotypes reste-t-elle constante ? La génération suivante est issue d’une reproduction sexuée entre les individus de cette génération. Pour évaluer les fréquences allélique et génotypique de la génération suivante, il faut donc analyser les gamètes que peuvent produire les individus de cette génération et quels génotypes peuvent être produits par la rencontre de ces gamètes.

2. Etude d'un exemple

et

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2. Etude d'un exemple

On peut alors réaliser un échiquier de croisement :

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3. énoncé du modèle de Hardy-Weinberg

La réflexion autour de l’évolution génétique des populations a intéressé plusieurs scientifiques dans l’histoire. En effet, le mathématicien britannique Godfrey Harold Hardy a été sollicité par le généticien Reginald Punnet afin de prouver que dans une population, la fréquence des allèles dominants ne prend pas progressivement le dessus sur les allèles récessifs. Le médecin allemand Wilhelm Weinberg a indépendamment étudié la question de son côté. Le modèle théorique de Hardy Weinberg se formule ainsi : « Dans une population isolée, d’effectif infini, dans laquelle les individus sont pareillement viables et fertiles, ont recours à la reproduction sexuée sans préférence, et à condition d’ignorer les mutations, les fréquences alléliques restent stables de génération en génération ». Le modèle prévoit que pour un gène possédant deux allèles, l’un dominant et l’autre récessif : La somme des fréquences des deux allèles est égale à 1 : p + q = 1 La somme de la fréquence des génotypes des descendants est égale à 1 : + + = 1 Le modèle prévoir que ces deux égalités restent constantes au cours des générations.

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4. Confronter le modèle à la réalité

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D'après la modélisation effectuée (et avec les paramètres utilisés), peut-on dire que la population étudiée respecte l'équilibre de Hardy-Weinberg ? (répondre par oui ou non) On peut proposer l'hypothèse suivante pour expliquer cela : la population est trop Après avoir paramétré différemment cette variable dans le logiciel, je peux conclure que mon hypothèse est (indiquez validée ou non validée)

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4. Confronter le modèle à la réalité

Cliquez ici pour découvrir la théorie du handicap

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Les nouvelles données permettent de dire que la population respecte l'équilibre de Hardy-Weinberg (indiquer vrai ou faux) D'après l'ensemble des informations, donner le nom des deux mécanismes qui agissent sur la population et qui expliquent les écarts avec le modèle : et

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4. Confronter le modèle à la réalité

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Les nouvelles données permettent de valider votre réponse précédente ? (répondre oui ou non)

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4. Confronter le modèle à la réalité

Faux

Vrai

La taille de la population n’a pas d’effet sur l’évolution de la fréquence des allèles

Le modèle de Hardy-Weinberg peut être utilisé pour montrer que certaines forces évolutives interviennent dans une population

Le modèle de Hardy-Weinberg ne sert à rien aux biologistes

La théorie du handicap est une force évolutive qui peut expliquer l’écart des données réelles avec le modèle de Hardy-Weinberg

La fréquence des allèles dominants augmente naturellement dans la nature

L’équilibre de Hardy-Weinberg est toujours respecté dans la nature

D’après le modèle, la somme de la fréquence des génotypes peut s’écrire p + q = 1

La sélection est un paramètre qui peut être mis en évidence par la comparaison de données réelles avec le modèle de Hardy-Weinberg

Si les valeurs réelles ne respectent pas le modèle de Hardy-Weinberg, cela peut par exemple s’expliquer parce qu’il y a eu des mutations dans les allèles étudiés

Bravo ! Vous êtes arrivés au bout de l'étude !